Встановлено генетичну компоненту ідіопатичного непліддя у 17,5 % чоловіків Західного регіону України з порушенням процесів сперматогенезу. Внесок хромосомних аномалій за цього складає 8,25 %, мікроделеції AZF регіону Y хромосоми детектовано у 7,25 %, у 12,04 % верифіковано чоловіче непліддя, зумовлене мутаціями гена ТРБМ - генітальну форму MB. Частота виявлення часткових делеції AZFc регіону Y хромосоми у групі чоловіків з різними формами порушення сперматогенезу та хлопчиків з крипторхізмом є суттєвою, оскільки в контрольній групі фертильних чоловіків часткових делецій AZFc регіону не виявлено. За одержаними результатами зроблено припущення, що часткові делеції AZFc регіону можуть бути генетичним маркером порушення сперматогенезу у чоловіків і тригером майбутньої інфертильності у хлопчиків з крипторхізмом. Запропоновано алгоритм поетапних цито- та молекулярно-генетичних досліджень для чоловіків з ідіопатичним непліддям за кількості сперматозоїдів у еякуляті менше 5 млн/мл.

  Скачати повний текст

Досліджено генетичні і молекулярні основи двох ектодермальних захворювань - синдрому іхтіозу та передчасного народження й ізольованої дисплазії нігтів. Визначено три нові мутації гена FATP4, асоційовані з синдромом іхтіозу та передчасного народження: p.G35X, p.V477D та p.R504H. Виявлено дві вже відомі мутації цього гена: p.C168X, p.Q300R. Обстежені пацієнти є компаунд-гетерозиготами або гомозиготами за нонсенс-мутацією p.C168X. На підставі відсутності кореляцій між природою даних мутацій і патологічним фенотипом з'ясовано, що міссенс-мутації мають вплив на функціонування FATP4, подібний до ефектів нонсенс-мутацій. Встановлено, що ізольована дисплазія нігтів викликається мутаціями гена FZD6: нонсенс мутацією p.E584X і міссенс-мутацію p.R511C, причому перша поєднана з тяжкими ураженнями нігтів, а друга викликає більш легку форму дисплазії нігтів. У пацієнтів спостерігаються розлади регуляції кількох FZD6-залежних метаболічних шляхів, які необхідні для правильного формування, розвитку та регенерації нігтів.

  Скачати повний текст

Вивчено молекулярно-генетичну природу фенілкетонурії (ФКУ) в Україні. Проаналізовано 140 різних мутацій гена фенілаланінгідроксилази (ФАГ). Ідентифіковано 11 різних мутацій та встановлено, що мажорною для популяції України є мутація R408W, частота зустрічальності якої у групі хворих на ФКУ становить 57 %. Інші 10 мутацій зустрічаються з частотою від 0,5 до 3,7 %. Доведено, що мутація R408W зчеплена з мінігаплотипом VNTR03 / STR238, що вказує на одноподійне виникнення та балто-слов'янське походження даної мутації в Україні. Показано асоціацію мажорної мутації різної природи гена ФАГ на формування клінічного фенотипу за умов ризвитку ФКУ. Розроблено стратегію використання прямого аналізу мутацій гена ФАГ, а також проаналізовано зчеплення мутантного гена з STR- та VNTR-поліморфними маркерами з метою пренатальної діагностики ФКУ.

  Скачати повний текст

Проведено генетичне, біохімічне та ультраструктурне дослідження мутантів з пошкодженою катаболітною репресією метилотрофних дріжджів H. polymorhpa. Ідентифіковано ген GCRI, делеція або точкова мутація та амінокислотна заміна в якому (S85-F) призводить до плейотропного фенотипу. З'ясовано, що мутації у гені GCRI пошкоджують катаболітну репресію біогенезу пероксисом та синтезу ферментів метилотрофного й неметилотрофного метаболізму глюкозою, а також негативно впливають на транспорт глюкози у клітину. Встановлено, що такі вуглецеві субстрати як етанол та сахароза мають GCRI-незалежний механізм репресії у H. polymorpha, а ген GCRI не бере безпосередньої участі в іншому індукованому глюкозою механізмі катаболітної інактивації та автофагійної деградації пероксисом. З'ясовано, що білковий продукт GCRI гену (Gcrlp) є гомологом сенсорів та транспортерів глюкози з інших дріжджів та грибів. Зазначено, що Gcrlp - єдиний відомий гомолог транспортерів гексоз, що бере участь у механізмі катаболітної репресії у дріжджів.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Вперше в Україні розроблено діагностичну методику аналізу найбільш розповсюджених мутацій гена CFTR (муковісцидоз) з використанням методу алель-специфічної ПЛР. Створено прототип тест-системи для прямого ДНК аналізу носійства делеції 7-го екзону гена SMN1 (спінальна м'язова атрофія) з використанням кількісної ПЛР у реальному часі. Із використанням денатуруючого градієнтного гель-електрофорезу вперше в Україні розроблено прототип тест-системи для скринінгу кодувальної послідовності гена РАН (фенілкетонурія). Вперше було створено банк референсних зразків ДНК з мутаціями delF508,W1282X, R117H, 621+1G>T, 2143delT (ген CFTR), зразків з 1-єю, 2-ма копіями 7-го екзону гена SMN1 та гомозиготною делецією 7-го екзону гена SMN1, мутацій R408W, Y414C, P281L, R158Q, R252W, R261Q, IVS2+19T>C, p:F55>Lfs, N61K, R1UX, R297H, A300S, S349P, S350Y, IVS1066-UG>A, IVS1066-3OT, L385L, 1VS12-35C>T, V245V, Y414C (ген РАН), які є невід'ємною складовою тест-систем для ДНК діагностики муковісцидозу, спінальної м'язової атрофії та фенілкетонурії.

  Скачати повний текст

  Скачати повний текст

Досліджено структурно-функціональні властивості HA і NA 64-х штамів пташиного грипу H9N2, що спричинили епідемію у птахівних господарствах Ізраїлю в 2000 - 2004 рр. Досліджено взаємозв'язок між змінами у структурі цих білків та деякими їх біологічними властивостями під час епізоотії, що є важливим для визначення потенційної небезпеки переходу вірусів пташиного грипу H9N2 до людини. Визначено повні нуклеотидні послідовності генів HA і NA 6-ти штамів вірусів H9N2 та функціонально важливих областей генів інших штамів. За цими даними відтворено відповідні амінокислотні послідовності обох білків. Показано, що у процесі епізоотії констант зв'язування та швидкості адсорбції вірусу на еритроцитах птахів знижуються, а на клітинах нирок собаки MDCK - зростають. Це дозволяє зробити висновок щодо наближення властивостей обох білків до таких, що відповідають умовам функціонування в організмах ссавців. Знайдені зміни функціональних властивостей HA та NA корелюють з регулярними крапковими мутаціями в їх генах та відповідними змінами первинних структур цих білків. Побудовано філогенетичні дерева HA та NA вірусів H9N2. На підставі результатів дослідження зроблено висновок, що вивчені "пізні" штами вірусу пташиного грипу H9N2 можуть стати штамами, які можуть перейти до людини.

  Скачати повний текст

Вивчено поширеність і характер дисліпідемій, гіпергомоцистеїнемії (ГГЦ), антифосфоліпідного синдрому (АФС) та інших порушень у системі гемостазу. Досліджено їх зв'язок з перебігом захворювання та станом серцево-судинної системи. Оцінено їх патогенетичну роль у формуванні судинної патології у хворих на системний червоний вовчак (СЧВ). Виявлено найбільш несприятливі комбінації факторів ризику та розроблено підходи до фармакологічної корекції. Установлено високу частоту клінічних маніфестацій та субклінічних уражень серцево-судинної системи у хворих на СЧВ. Установлено основні варіанти порушень ліпідного обміну у цих хворих та вперше доведено вагомий вплив активності запального процесу на їх формування. Досліджено розлади системи гемостазу у них та установлено, що порушення у системі гемостазу у більшості випадків мають комбінований характер, корелюють з тяжкістю органних уражень і активністю захворювання, асоціюються з тромболітичними ускладненнями, порушенням функції ендотелію та виразністю атеросклеротичного ураження судин. Вивчено поширеність і варіанти гіперреактивності тромбоцитів, тромбоцитопенічного синдрому у хворих на СЧВ та їх вплив на прогресування судинних уражень. Установлено, що ГГЦ та мутація Ц677Т за геном метилентетрагідрофолатредуктазою є незалежними від дисліпідемії факторами ризику розвитку серцево-судинних ушкоджень у хворих на СЧВ. Виявлено найбільш впливові фактори поєднання метаболічних факторів ризику. Розроблено рекомендації щодо необхідності індивідуалізації схем лікування цих хворих з урахуванням профілю метаболічних факторів ризику.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена дослідженню молекулярно-генетичних особливостей хронічних Рh-негативних мієлопроліферативних неоплазій (МПН) у осіб, які зазнали впливу чинників аварії на Чорнобильській АЕС. При вивченні основних мутацій JAK2, MPL та CALR, за допомогою ПЛР в реальному часі та Сангерівського секвенування, встановлено, що при радіаційно-асоційованих МПН - більше випадків, негативних за цими мутаціями, нижча частота JAK2 V617F та вища частота мутацій CALR 1-го типу, ніж при спонтанних МПН. Було показано, що мутації JAK2 асоціювалися із вищими кількістю еритроцитів, рівнем гемоглобіну та гематокриту, а мутації гена CALR - із вищою кількістю тромбоцитів. Додаткові варіанти нуклеотидних послідовностей та зміни збалансованості геному були вивчені у хворих на радіаційно-асоційовані та спонтанні МПН за допомогою повноекзомного та мішеневого секвенування, а також гібридизації геномної ДНК до оліго- та однонуклеотидних проб. Було ідентифіковано широкий спектр геномних змін при радіаційно-асоційованих та спонтанних МПН, позитивних за однією із основних мутацій JAK2, MPL та CALR та негативних за ними. Хворі на радіаційно-асоційовані та спонтанні МПН не відрізнялись між собою за частотами змін збалансованості в геномі. Значна кількість варіантів була визначена у генах, які були спільними як при радіаційно-асоційованих, так і спонтанних МПН, однак деякі зміни були ідентифіковані виключно у групі хворих на радіаційно-асоційовані МПН, негативних за основними мутаціями JAK2, MPL та CALR. Серед них - варіанти у поєднанні із втратою копій відповідних ділянок геному (EZH2 D659G на 7q36.1 та SUZ12 V71M на 17q11.2) та непов'язаною із кількістю копій втратою гетерозиготності в геномі (ATM S1691R на 11q22.3), які потенційно залучені до розвитку МПН. Були визначенні варіанти нуклеотидних послідовностей, виникнення яких потенційно передувало розвитку МПН та вірогідно було пов'язане із дією ІР в анамнезі. Встановлено, що порушення транскрипції ДНК та епігенетичного регулювання, додатково до канонічного патогенетичного шляху, відіграє ключове значення у розвитку та еволюції радіаційно-асоційованих МПН. На підставі отриманих результатів було стоврено панель мішенвого секвенування із включенням 309 генів, потенційно залучених до розвитку та еволюції МПН, запропоновано перелік генів для включення їх у сучасні критерії діагностики хворих на МПН, негативних за основними мутаціями генів JAK2, MPL та CALR, в Україні, а також рекомендовано перелік генів до першочергово дослідження у хворих на радіаційно-асоційовані МПН, негативних за основними мутаціями генів JAK2, MPL та CALR.^UThe dissertation is devoted to the study of the molecular genetic features of chronic Ph-negative myeloproliferative neoplasms (MPN) in patients exposed to ionizing radiation (IR) due to the Chernobyl nuclear accident. JAK2, MPL and CALR gene mutations were detected using real-time PCR and Sanger sequencing. It was found that more cases negative for the usual mutations of the driver genes (JAK2, MPL and CALR), lower rate of JAK2 V617F and higher rate of CALR 1-like type mutation were among IR-exposed MPN patients in comparison to unexposed MPN patients. It was shown that JAK2 mutations were associated with a higher erythrocyte count, hemoglobin and hematocrit levels, and CALR gene mutations were associated with a higher platelet count. Additional sequence variants and genomic alterations were examined in IR-exposed and unexposed MPN by whole exome and targeted sequencing, and high-density oligo-SNP microarray platform. A wide spectrum of genomic alterations was identified in IR-exposed and unexposed MPN patients, positive for one of usual mutations of driver genes or negative for them. IR-exposed and unexposed MPN patients did not differ regarding frequencies of genomic imbalances types. Significant number of variants were detected in genes which were common for IR-exposed and unexposed MPN patients, however several alterations were identified exclusively to IR-exposed MPN patients negative for usual mutations of driver genes. Among these variants, EZH2 D659G at 7q36.1 and SUZ12 V71M at 17q11.2 with copy number losses and ATM S1691R at 11q22. 3 with copy-neutral loss of heterozygosity that might be involved in MPN development. There were identified sequence variants which might predispose the MPN development and be related to the IR exposure. Obtained data indicate the contribution of impaired DNA transcription and epigenetic regulation to MPN development in IR-exposed subset of patients in addition to the canonical pathway. On the basis of the results we designed a targeted sequencing panel including 309 MPN-related genes, proposed a list of genes for integration in the current diagnostic criteria of MPN, negative for JAK2, MPL and CALR gene mutations, in Ukraine, and recommended a list of genes for the first priority detection in IR-exposed MPN patients, negative for JAK2, MPL and CALR gene mutations.

У дисертаційній роботі представлено результати досліджень з вивчення поліморфізму локусів міостатину та інсуліну й аналізу його асоціацій з ознаками яєчної і м'ясної продуктивності курей ліній української селекції порід род-айленд червоний і плімутрок білий, які доповнюють молекулярно-генетичну характеристику та розширюють перелік перспективних ПЛР-ПДРФ-маркерів продуктивних ознак вітчизняних ліній курей.Встановлено, що за мутацією G2109A у гені міостатину в лінії 38 (род-айленд червоний) частоти генотипів AA, AG і GG складають 0,01; 0,15 і 0,84; в лінії Г2 (плімутрок білий) – 0,05; 0,35 і 0,60; відповідно. В обох популяціях найбільш розповсюдженим є алель G, частота якого становить 0,775 в лінії Г2 і 0,915 – в лінії 38. Визначено, що за мутацією T+3737C локусу інсуліну в лінії 38 частоти генотипів CC, CT і TT становлять, відповідно 0,42; 0,43 і 0,15. В лінії Г2 найбільш розповсюджений генотип TT (0,93); частота генотипу CT становить 0,07; генотип CC не виявлено. Частоти алелів C і T складають: в лінії 38 – 0,635 і 0,365; в лінії Г2 – 0,965 і 0,035 відповідно. За мутацією A+3971G гену INS в лінії 38 переважаючим генотипом є GG (0,58); частоти генотипів AA і AG становлять 0,07 і 0,35. В популяції курей лінії Г2 найбільш розповсюджений генотип – AG (0,54); частоти генотипів AA і GG становлять 0,25 і 0,21 відповідно. В лінії 38 найвищу частоту має алель G (0,755), в лінії Г2 – A (0,520).Для підвищення ефективності генотипування різних порід курей розроблено спосіб одночасного визначення генотипів за мутаціями T+3737C та A+3971G у гені інсуліну курей, захищений патентом України на корисну модель (№136724).За результатами досліджень з аналізу асоціацій виявленого поліморфізму генів міостатину та інсуліну з показниками продуктивності птиці визначено бажані генотипи для курей дослідних ліній. Перспективними у напрямку підвищення м'ясної продуктивності є MSTN(G2109A)AG для лінії Г2, і комплексний генотип MSTN(G2109A)GG INS(A+3971G)AG – для лінії 38. У напрямку підвищення яєчної продуктивності бажаний генотип для лінії 38 – INS(A+3971G)GG. З урахуванням характеру виявлених асоціацій між генотипами і показниками продуктивності та особливостей генетичної структури українських ліній курей порід род-айленд червоний і плімутрок білий розроблено методичні рекомендації щодо формування мікроліній курей з перспективними генотипами, які рекомендується враховувати у програмах з маркер-асоційованої селекції для покращення продуктивних ознак курей.^UThe dissertation work presents the results of investigations on myostatin and insulin loci polymorphism and the analysis of its associations with chicken egg and meat productivity traits of lines of Ukrainian selection of Rhode Island Red and Plymouth Rock White breeds, which complement the molecular and genetic characteristic and expand the list of promising PCR-RFLR-markers of productive traits of local chicken lines.It was established that on the G2109A mutation of myostatin gene in line 38 (Rhode Island Red) AA, AG, and GG genotypes frequencies are 0,01; 0,15 and 0,84; in the line G2 (Plymouth Rock White) – 0,05; 0,35 and 0,60; respectively. In both populations, the most common is allele G, which frequency is 0,775 in line G2 and 0,915 in line 38. It was determined that on T+3737C mutation of the insulin locus in line 38, CC, CT, and TT genotypes frequencies are 0,42; 0,43 and 0,15 respectively. In line G2, the most common genotype is TT (0,93); CT genotype frequency is 0,07; CC genotype is not identified. C and T alleles frequencies are: in line 38 – 0,635 and 0,365; in the line G2 – 0,965 and 0,035, respectively. On the A+3971G mutation of INS gene in line 38, the predominant genotype is GG (0,58); AA and AG genotypes frequencies are 0,07 and 0,35. In the population of chicken of line G2, the most common genotype is AG (0,54); AA and GG genotypes frequencies are 0,25 and 0,21; respectively. In line 38, the highest frequency has allele G (0,755), in line G2 – A (0,520).To increase the genotyping efficiency of different chicken breeds, a method has been developed for the simultaneous determination of genotypes by T+3737C and A+3971G mutations in the chicken insulin gene, protected by the Ukrainian patent for utility model (No. 136724).As a result of investigations on the analysis of the associations of the revealed myostatin and insulin genes polymorphism with poultry productivity traits, the desired genotypes for chickens of the studied lines were determined. Promising in the direction of meat productivity increasing are MSTN(G2109A)AG for line G2, and the complex genotype MSTN(G2109A)GGINS(A+3971G)AG – for line 38. In the direction of egg productivity increasing, the desired genotype for line 38 is INS(A+3971G)GG. Considering the nature of the associations identified between genotypes and productivity traits, as well as the genetic structure of the Ukrainian chicken lines of Rhode Island Red and Plymouth Rock White breeds, methodological recommendations have been developed regarding the formation of chicken microlines with promising genotypes, which are recommended to be taken into account in marker-associated selection programs to improve productive traits of chickens.

Дисертаційна робота присвячена дослідженню ролі гепарин-зв'язувального домену у структурі HB EGF людини та його значення для забезпечення біологічної активності ростового фактору, а саме рецепції дифтерійного токсину та утворення комплексів секреторної форми з EGFR і їх подальшої інтерналізації. З використанням повнорозмірної та вкороченої (з делецією гепарин-зв'язувального домену) форм рекомбінантного sHB-EGF показано більш пізню інтерналізацію sHB-EGF, порівняно зі вкороченою формою. Методом вестерн-блот аналізу лізатів клітин А431, стимульованих повнорозмірним чи вкороченим sHB-EGF показано, що відсутність взаємодії sHB-EGF з ГСПГ викликає більш раннє фосфорилювання EGFR, проте воно є менш Було створено генетичні конструкції, що кодують флуоресцентно-мічений proHB-EGF та sHB-EGF дикого типу та з двома типами мутацій: амінокислотними замінами позитивно-заряджених амінокислот на аланін та делецією всієї ділянки. було проведено оцінку зв'язування різними формами sHB-EGF похідного ДТ – субодиниці В (SbB) – методом імуноензимного аналізу та Виявлено, що sHB-EGF з делецією гепарин-зв'язувальної ділянки мало більше значення Кд, порівняно з нормальною чи мутованою формою ростового фактору. На основі клітин MDA MB 231 за допомогою системи CRISPR/Cas9 було створено сублінію з відсутньою експресією HB-EGF. Створені генетичні конструкції, що кодують proHB-EGF з мутаціями і без них, використовувались для трансфекції клітин MDA MB 231HB EGF(-). Вперше було продемонстровано внутрішньоклітинний транспорт рекомбінантого похідного ДТ спільно з proHB EGF з мутованим гепарин-зв'язувальним доменом. Також було виявлено, що асоціація proHB-EGF з ГСПГ на поверхні клітини зменшувала стабільність комплексу з похідним ДТ, ймовірно, через конформаційні перебудови всередині самої молекули ростового фактору.В рамках цієї дисертаційної роботи також було отримано HB-EGF-нейтралізуючі поліклональні антитіла та протестовано їх антипроліферативний ефект на клітини лінії А431.^UThe purpose of this thesis was to investigate the role of the heparin-binding domain in the structure of human HB-EGF and its importance for the biological activity of growth factor, namely the binding of diphtheria toxin and the formation of sHB-EGF complexes with EGFR and their subsequent internalization. Using full-length and truncated (with deletion of the heparin-binding domain) forms of recombinant sHB-EGF, it has been shown later internalization of sHB-EGF, compared to the truncated form. Western blot analysis of A431 cell lysates stimulated with full-length or truncated sHB‑EGF showed that the lack of interaction of sHB-EGF with HSPGs causes earlier phosphorylation of EGFR, but it is less potent and prolonged.To investigate the role of the heparin-binding domain in the reception of diphtheria toxin (DT), we created genetic constructs encoding fluorescently labeled proHB-EGF and wild-type sHB-EGF and with two types of mutations: amino acid substitutions of positively charged amino acids to alanine and the whole domain deletion. sHB-EGF various forms binding of derivative DT - subunit B (SbB) - was assessed by enzyme-linked immunosorbent assay. It was found that sHB‑EGF with deletion of the heparin-binding site had a higher Kd value compared to the normal or mutated form of growth factor. Using MDA-MB-231 cells and the CRISPR/Cas9 system subline with the lack of HB-EGF expression was created. Genetic constructs encoding proHB-EGF with and without mutations were used for MDA-MB-231HB-EGF(-) cell transfection. Intracellular transport of a recombinant DT derivative mediated by proHB-EGF with a mutated heparin-binding domain was demonstrated for the first time. It was also found that the association of proHB-EGF with HSPGs on the cell surface reduced the stability of the complex with the DT derivative, probably due to conformational rearrangements within the growth factor molecule itself.Within this dissertation, HB-EGF-neutralizing polyclonal antibodies were also obtained and their antiproliferative effect on A431 cells was tested.

Робота присвячена дослідженню спектру та частоти алельних варіантів гена ATP7B серед осіб з підозрою хвороби Вільсона з України, а також покращенню виявлення випадків хвороби Вільсона шляхом розробки та впровадження оптимального алгоритму тестування мажорних мутацій генів-кандидатів гепатобіліарних порушень в осіб молодого віку. Для диференційної діагностики ідіопатичних гепатобіліарних порушень проводили генотипування мажорних мутацій генів HFE та UGT1A1. Також встановлено їх частоту та внесок в етіологію гепатобіліарних порушень. Першим етапом дисертаційної роботи було встановлення частоти мутацій генів ATP7B, HFE, UGT1A1 серед практично здорових осіб та серед осіб з ідіопатичними гепатобіліарними порушеннями. Генотипування алельного варіанту c.3207C>A гена ATP7B проводили методом ПЛР Bi-PASA, низькофункціонального алелю A(TA)7TAA гена UGT1A1 методом гетеродуплексного аналізу, алельних варіантів c.845G> A та c.187C> G гена HFE методом рестрикційного аналізу. У результаті даного етапу роботи встановлено частоту гетерозиготного носійства мутації c.3207C>A гена ATP7B (1:57, 1,75%) серед практично здорових осіб, частоту гетерозиготних носіїв мутації с. 845G>C гена HFE в загальній вибірці - 1:40 (2,5%). Кожен четвертий був гетерозиготним носієм алельного варіанту с.187C>G гена HFE. Частота гомозиготного генотипу низькофункціонального алеля (TA)7TAA гена UGT1A1 становить 1:9 (11,7%). Отже, у результаті першого етапу роботи визначено етіологічні чинники ідіопатичних гепатобіліарних порушень: мутації гена HFE (5,8%) та мутація c.3207C>A гена ATP7B ( 9,4%). Наступним етапом роботи було формування секвенування кодуючої послідовності гена ATP7B. Секвенування проведено у 23 зразках ДНК осіб з клінічними ознаками хвороби Вільсона (три та більше балів відповідно до бальної шкали проявів захворювання). Секвенування почали з 8-го екзону гена ATP7B. У чотирьох пацієнтів виявлено однакову перебудову – р.Glu770Argfs. У трьох з них мутація була в компаунд гетерозиготному стані з мажорною мутацією с.3207C>A. В однієї пацієнтки після секвенування усієї послідовності гена та детекції великих делецій та дуплікацій (MLPA) виявлено лише мутацію c.2304dupC. В одного пацієнта виявлено мутацію c.2128G>A в межах екзону 8. Мутація описана в базі даних HGMD як патогенна (rs137853285). За результатами секвенування та порівняння з референтною послідовністю, в екзоні 9 гена не виявлено перебудов у жодному із зразків ДНК. Секвенування цієї ділянки гена не є інформативне для досліджуваної популяції. У межах екзона 13 виявлено заміну аденіну на цитозин в положенні 3011 (c.3011A>C). У двох осіб в межах екзона 13 виявлено заміну аденіну на цитозин в положенні 2973 кДНК (c.2973A>C). Цей варіант не веде до зміни послідовностей амінокислот у білку і трактується у базах даних як однонуклеотидний поліморфізм rs1801248. Також, виявлено дві особи із заміною гуаніну на аденін в положенні 3009 гена ATP7B (c.3009G>A) в гетерозиготному стані (rs1801247). В межах езону 13 виявлено три алельні варіанти. У двох осіб в межах екзона 15 виявлено мутацію c.3402delC. Відповідно до отриманих результатів секвенування екзона 10 гена ATP7B, виявлено міссенс заміну c.2495A>G в гетерозиготному стані у 6 пацієнтів, та у двох осіб в гомозиготному стані. У результатів секвенування з 16 по 21 екзонів гена ATP7B в досліджуваних зразках ДНК пацієнтів відмінностей від референтної послідовності гена не виявлено. Не виявлено відмінностей від референтної послідовності у межах екзонів 1, 2, 11 та 12 гена ATP7B. В межах екзона 3 гена ATP7B в чотирьох осіб виявлено однонуклеотидний поліморфізм c.1366C>G (AG[C/T]GT) rs1801244 - заміну амінокислоти валіну на лейцин в положенні 456 в гетерозиготному стані, у трьох - в гомозиготному стані. Також виявлено варіант в 4 екзоні c.1551C>T, який на сьогодні не описаний. У результаті роботи не встановлено перебудов у екзонах 5, 6 та 7. Отримані результати секвенування вказують на те, що окрім переважаючої мутації c.3207C>A гена ATP7B серед даної вибірки осіб ідентифіковано чотири інші патогенні варіанти, що виявлялись у екзонах 8, 13 та 15. У третини пацієнтів при відсутності патогенних алелів в екзонних послідовностях гена ATP7B виявлено один чи декілька однонуклеотидних поліморфізмів нейтрального значення.^UThe work is dedicated to the study of the spectrum and frequency of allelic variants of the ATP7B gene among people with suspected Wilson's disease from Ukraine, as well as to improving the detection of cases of Wilson's disease by developing and implementing an optimal algorithm for testing major mutations of candidate genes for hepatobiliary disorders in young people. For the differential diagnosis of idiopathic hepatobiliary disorders, genotyping of major mutations of the HFE and UGT1A1 genes was performed. Their frequency and contribution to the etiology of hepatobiliary disorders were also established. The first stage of the dissertation work was to establish the frequency of ATP7B, HFE, UGT1A1 gene mutations among practically healthy individuals and among individuals with idiopathic hepatobiliary disorders. Genotyping of the allelic variant c.3207C>A of the ATP7B gene was performed by the Bi-PASA PCR method, the low-functional allele A(TA)7TAA of the UGT1A1 gene by the heteroduplex analysis method, the allelic variants c.845G>A and c.187C>G of the HFE gene by the restriction analysis method. As a result of this stage of the work, the frequency of heterozygous carriers of the c.3207C>A mutation of the ATP7B gene was established (1:57, 1.75%) among practically healthy individuals, the frequency of heterozygous carriers of the c. 845G>C of the HFE gene in the total sample - 1:40 (2.5%). Every fourth person was a heterozygous carrier of the p.187C>G allelic variant of the HFE gene. The frequency of the homozygous genotype of the low-functioning allele (TA)7TAA of the UGT1A1 gene is 1:9 (11.7%). So, as a result of the first stage of work, the etiological factors of idiopathic hepatobiliary disorders were determined: mutations of the HFE gene (5.8%) and c.3207C>A mutation of the ATP7B gene (9.4%).The next stage of the work was the sequencing of the coding sequence of the ATP7B gene. Sequencing was performed in 23 DNA samples of individuals with clinical signs of Wilson's disease (three or more points according to the point scale of disease manifestations). Sequencing began with the 8th exon of the ATP7B gene. The same rearrangement was found in four patients - r.Glu770Argfs. In three of them, the mutation was in the compound heterozygous state with the major mutation p.3207C>A. In one patient, after sequencing the entire gene sequence and detection of large deletions and duplications (MLPA), only the c.2304dupC mutation was detected. One patient was found to have a c.2128G>A mutation within exon 8. The mutation is described in the HGMD database as pathogenic (rs137853285). According to the results of sequencing and comparison with the reference sequence, no rearrangements were detected in exon 9 of the gene in any of the DNA samples. Sequencing this region of the gene is not informative for the studied population. Within exon 13, a replacement of adenine for cytosine was found at position 3011 (c.3011A>C). In two individuals, an adenine to cytosine substitution was found within exon 13 at position 2973 cDNA (c.2973A>C). This variant does not lead to a change in amino acid sequences in the protein and is interpreted in databases as a single nucleotide polymorphism rs1801248. Also, two individuals with a substitution of guanine for adenine at position 3009 of the ATP7B gene (c.3009G>A) were found in the heterozygous state (rs1801247). Three allelic variants were found within eson 13. The c.3402delC mutation was detected in two individuals within exon 15. According to the results of the sequencing of exon 10 of the ATP7B gene, a missense substitution c was detected.2495A>G in the heterozygous state in 6 patients, and in two individuals in the homozygous state. In the results of sequencing from 16 to 21 exons of the ATP7B gene in the studied DNA samples of patients, no differences from the reference sequence of the gene were found. No differences from the reference sequence were found within exons 1, 2, 11 and 12 of the ATP7B gene. Within exon 3 of the ATP7B gene, a single-nucleotide polymorphism c.1366C>G (AG[C/T]GT) rs1801244 - replacement of the amino acid valine with leucine at position 456 in the heterozygous state, in three - in the homozygous state, was detected in four individuals. A variant in exon 4 c.1551C>T, which has not been described to date, was also detected. As a result of the work, no rearrangements were found in exons 5, 6 and 7. The obtained sequencing results indicate that, in addition to the predominant c.3207C>A mutation of the ATP7B gene, four other pathogenic variants were identified among this sample of individuals, which were detected in exons 8, 13, and 15. In a third of patients, in the absence of pathogenic alleles in the exonic sequences of the ATP7B gene one or more single-nucleotide polymorphisms of neutral value were detected.

Дисертаційну роботу присвячено дослідженню поліморфізму локусів толл-подібного рецептора 1 (TLR1); толл-подібного рецептора 4 (TLR4); мембранного білка А1 (SLC11A1), фактора некрозу пухлини α (TNFα), манозозв’язувального лектину 1 (MBL1) і гамма-рецептора інтерферону 2 (IFNGR2) та аналізу параметрів продуктивності корів вітчизняної селекції порід українська чорно-ряба молочна та українська червоно-ряба молочна за виявленими поліморфними локусами для збереження генофонду даних порід і підвищення їх продуктивності за рахунок використання перспективних ДНК-маркерів із господарсько цінними ознаками. За результатами проведених досліджень вперше проаналізовано та встановлено особливості генетичної структури дослідних популяцій корів української чорно-рябої та червоно-рябої молочних порід за маркерними мутаціями 1596G>A у першому екзоні гена TLR1; 8732G>A, 8834G>C та 2021C>T в третьому екзоні TLR4; 7400C>G, 7808A>T в одинадцятому екзоні SLC11A1; -824A>G у промоторному фрагменті гена TNFα; 2651G>A у другому екзоні MBL1 і 1008А>G у сьомому екзоні IFNGR2. В української чорнорябої та червоно-рябої молочних порід виявлено три можливі генотипи. Частоти генотипів AA, AG та GG української чорно-рябої породи становлять відповідно 0,12; 0,64; 0,24; червоно-рябої молочної – 0,13; 0,54; 0,33. Частоти алелів А і G складають: в чорно-рябої породи – 0,44 і 0,56; в червоно-рябої – 0,40 та 0,60 відповідно. Встановлено, що ген TLR4 є мономорфним за трьома маркерними мутаціями (8732G>A, 8834G>C, 2021C>T) у третьому екзоні в популяціях всіх досліджуваних порід корів. За MspI-поліморфізмом (8732G>A) виявлено особин двох дослідних популяцій тільки з генотипом ВВ; за RsaIполіморфізмом (8834G>C) – виключно особин з генотипом GG; за BsiHKAIполіморфізмом (2021C>T) – лише корів з гомозиготним генотипом СС. У української чорно-рябої і червоно-рябої порід домінуючим генотипом є СС з відповідними частотами для кожної з них – 0,66; 0,57. Найбільш розповсюджений алель у всіх порід – С (0,83-0,79). Для чорно-рябої та червоно-рябої молочних порід спостерігається виражена перевага за частотами генотипів АА, які становлять, відповідно 0,68 та 0,83. При дослідженні особливостей розподілу гаплотипів у гені мембранного білка А1 (SLC11A1) в дослідних популяціях виявлено гаплотипи CC-АА, CG-AT, CG-AA, CG-ТТ. За встановленим поліморфізмом локусу фактора некрозу пухлини α замутацією -824A>G показано суттєві відмінності частот генотипів та алелів між дослідними популяціями корів. В української чорно-рябої породи частоти гомозиготних генотипів виявились на досить низькому рівні та з однаковими показниками (АА = GG = 0,8), тоді як в української червонорябої частота генотипу GG в 3,5 рази вища порівняно з генотипом АА. Частоти алелів А і G складають: в української чорно-рябої породи – 0,5 і 0,5; в червоно-рябої – 0,39 і 0,61 відповідно. В результаті проведеного дослідження виявлено, що ген манозозв'язувального лектину є поліморфним за маркерною мутацією 2651G>A у другому екзоні в обох досліджуваних популяціях. Визначено частоти генотипів AA, AG і GG в чорно-рябої породи – 0,35; 0,57 і 0,08; та в червоно-рябої – 0,13; 0,76 і 0,11 відповідно. Дослідження генетичної структури популяцій української чорно-рябої та червоно-рябої порід за мутацією 1008А>G у сьомому екзоні локусу інтерферону гамма-рецептора 2 свідчать про схожу тенденцію розподілу частот генотипів і алелів між дослідними групами тварин. За результатами проведеного порівняльного аналізу генетикопопуляційних показників двох дослідних популяцій української чорно-рябої та червоно-рябої молочних порід за п'ятьма генами (TLR1, SLC11A1, TNFα, MBL1, IFNGR2) визначено, що профілі розподілу генотипів в обох порід корів за дослідними об'єктами досить схожі. Переважаючі генотипи в української чорно-рябої породи: АG (0,64) за мутацією 1596G>A (TLR1), CC (0,66) – за 7400C>G (SLC11A1), АА (0,68) – за 7808A>T (SLC11A1); АG (0,66) – за мутацією -824A>G (TNFα); АG (0,57) – за мутацією 2651G>A (MBL1); АG (0,51) – за 1008А>G (IFNGR2). Найвищу частоту мають алелі: G (0,56) за мутацією 1596G>A (TLR1), С (0,83) – за 7400C>G (SLC11A1), А (0,84) – за 7808A>T (SLC11A1), А (0,64) – за 2651G>A (MBL1) і А (0,63) – за 1008А>G (IFNGR2). Проведено аналіз параметрів продуктивності дослідних популяцій корів з різними генотипами за локусами TLR1, SLC11A1, TNFα, MBL1 та IFNGR2. Перспективними у напрямку підвищення молочної продуктивності є наступні комплексні генотипи: LC11A1(СG)SLC11A1(АА), ТNFα(AG), ІFNGR2(АG) (українська червоноряба молочна); TNFα(AА) та ІFNGR2(GG) (українська чорно-ряба молочна).^UThe dissertation work presents the results of investigations on toll-like receptor 1 (TLR1), toll-like receptor 4 (TLR4), membrane protein А1 (SLC11A1), tumor necrosis factor α (TNFα), mannose-binding lectin 1 (MBL1) and interferon gamma receptor 2 (IFNGR2) loci polymorphism and the analysis of productivity parameters of Ukrainian selection breeds of Ukrainian Black-and-White and Ukrainian Red-and-White dairy breeds according to the identified polymorphic loci to preserve the gene pool of these breeds and increase its productivity due to the use of promising PCR-RFLR-markers of economically valuable traits of local cattle breeds. According to the results of the researches, for the first time, the genetic structure of the experimental cattle populations of Ukrainian Black-and-White and Ukrainian Red-and-White dairy breeds was estimated by marker mutations 1596G>A in the first exon of the TLR1 gene; 8732G>A, 8834G>C and 2021C>T in the third exon of the TLR4; 7400C>G, 7808A>T in the eleventh exon of the SLC11A1; -824A>G in the promoter fragment of the TNFα gene; 2651G>A in the second exon of the MBL1 and 1008A>G in the seventh exon of the IFNGR2. Three possible genotypes are found in Ukrainian Black-and-White and Ukrainian Red-and-White dairy breeds. In Ukrainian Black-and-White breed, frequencies of AA, AG, and GG genotypes are 0,12; 0,64; 0,24 respectively; in Ukrainian Red-and-White – 0,13; 0,54; 0,33. The frequencies of A and G alleles are: in Black-and-White breed – 0,44 and 0,56; in Red-and-White – 0,40 and 0,60 respectively. The results of the study demonstrated that in all the experimental populations, the locus TLR4 by mutations 8732G>A, 8834G>C, and 2021C>T in the third exon was monomorphic. For the MspI polymorphism by 8732G>A mutation, only individuals with genotype BB were found; by 8834G>C (RsaI polymorphism) – with genotype GG; by 2021C>T (BsiHKAI polymorphism) – with genotype CC. In Ukrainian Black-and-White and Ukrainian Red-and-White dairy breeds the predominant genotype is СС with the corresponding frequencies for each of them – 0,66; 0,57. The most common allele in all cattle breeds is C (0,83-0,79). In both experimental populations of cows, the most common are AA genotype, which frequencies are 0,68 and 0,83 respectively. During the investigation of the haplotype distribution features in the membrane protein A1 gene (SLC11A1) in experimental populations CC-AA, CGAT, CG-AA, CG-TT haplotypes were revealed. According to results of the polymorphism of the tumor necrosis factor α locus by -824A>G mutation, significant differences between experimental populations of cows in the genotypes and alleles frequencies revealed. It was determined that, in Black-and-White breed the frequencies of homozygous genotypes are found at a fairly low level and with the same indicators (AA = GG = 0,17), while in Red-and-White dairy breed, the frequency of the genotype GG is 3,5 times higher compared to the genotype AA. The frequencies of alleles A and G are: in Black-and-White breed – 0,5 and 0,5; in Red-and-White – 0,39 and 0,61 respectively. The results of the study demonstrated that in both the experimental populations, the mannose-binding lectin gene by mutation 2651G>A in the second exon is polymorphic. Frequencies of AA, AG and GG genotypes were determined in Black-and-White breed – 0,35; 0,57 and 0,08; and in Red-and-White breed – 0,13; 0,76 and 0,11 respectively. The study of genetic structure of the populations of Ukrainian Black-andWhite and Red-and-White dairy breeds by 1008A>G mutation in the seventh exon of the interferon gamma-receptor 2 locus indicate a similar trend in the distribution of genotype and allele frequencies between experimental groups of animals. According to the results of conducted comparative analysis of populationgenetic parameters of two experimental populations of Ukrainian Black-and-White and Red-and-White dairy breeds on five genes (TLR1, SLC11A1, TNFα, MBL1, IFNGR2), it was determined that significant differences between the experimental groups of cows are not observed. Predominant genotypes in Ukrainian Black-nd-White breed are: АG (0,64) by mutation 1596G>A (TLR1), CC (0,66) – by 7400C>G (SLC11A1), AA (0,68) – by 7808A>T (SLC11A1); AG (0,66) – by mutation -824A>G (TNFα); AG (0,57) – by mutation 2651G>A (MBL1); АG (0,51) – by 1008А>G (IFNGR2). Alleles are characterized by the highest frequencies: G (0,56) by mutation 1596G>A (TLR1), C (0,83) by 7400C>G (SLC11A1), A (0,84) by 7808A>T (SLC11A1), A (0,64) – by 2651G>A (MBL1) and A (0,63) – by 1008A>G (IFNGR2). The analysis of productivity traits of experimental cattle populations with different genotypes by TLR1, SLC11A1, TNFα, MBL1 and IFNGR2 loci was conducted. Promising in the direction of increasing milk productivity are TNFα(AА) and ІFNGR2(GG) for Ukrainian Black-and-White breed; SLC11A1СGSLC11A1АА, ТNFα(AG), ІFNGR2(АG) – for Ukrainian Redand-White dairy breed.

У дисертаційній роботі наведено наукове теоретичне обґрунтовання та практичне вирішення актуального наукового завдання сучасної онкології – підвищення ефективності лікування хворих на метастатичний люмінальний (HER2-негативний) рак грудної залози з урахуванням поліморфізмів (варіантів) гена рецептора естрогену.Захворюваність на рак грудної залози (РГЗ) переважає серед усіх онкологічних нозологій в усьому світі. Всесвітній фонд дослідження раку (WCRF) повідомив про 2,26 млн нових випадків РГЗ у 2020 р. Незважаючи на успіхи скринінгових програм для ранньої діагностики та постійні удосконалення лікувальних підходів, метастазування РГЗ є основною причиною смертності серед жінок від раку. При цьому, прогресування хвороби після радикального лікування РГЗ характеризується більш агресивними властивостями пухлинних клітин та менш сприятливим прогнозом [175]. Молекулярна гетерогенність РГЗ обумовлює його чутливість до терапії та потенціал до прогресування захворювання. Виділяють наступні підтипи РГЗ: люмінальний (гормоно-позитивний), HER2-позитивний та тричі негативний. Найбільшу частку від 60 до 70 % складає люмінальний РГЗ, що в свою чергу імуногістохімічно поділяється на люмінальний А, люмінальний В HER2- негативний та люмінальний В HER2-позитивний підтипи [176]. Гормонотерапія (ГТ) є загальноприйнятим стандартом лікування пацієнтів, у яких визначається експресія рецепторів естрогену (ER) на пухлинній тканині. Наявність рецепторів до гормонів є позитивним прогностичним та предиктивним фактором у разі застосування ГТ. За механізмом дії базові препарати представлені селективними модуляторами ER (SERM), інгібіторами ароматази (ІА) та конкурентними антагоністами ER (SERD). В Україні, як правило, лікування розпочинають з призначення ГТ групи ІА: нестероїдних (летрозолу, анастрозолу) чи стероїдного (екземестану) в монорежимі. Сучасні комбінації з інгібіторами CDK 4/6 та mTOR продемонстрували позитивний ефект, як разом з ІА, так і з іншими препаратами (фулвестрант, тамоксифен), у разі розвитку гормонорезистетності до ІА. Застосування таких комбінацій показало таку ж або вищу ефективність, ніж цитотоксичні препарати з більш безпечним профілем переносимості. Проте існує невизначеність щодо нагальної доцільності у доєднанні, зокрема CDK 4/6 інгібіторів, у першій лінії лікування, зважаючи на їх токсичність та вартісність [177]. Крім того, немає чіткого алгоритму послідовності призначення препаратів ГТ та моніторингу її ефективності.Припускається, що наявність патогенних варіантів гена ESR1 корелює з нечутливістю до ГТ ІА шляхом підвищення ліганд-незалежної транскрипції ERɑ при метастатичному люмінальному (HER2-негативному) РГЗ. Мутації гена ESR1 зрідка зустрічаються (до 1 %) у вперше виявлених випадках РГЗ, проте відносно розповсюджені при метастатичному процесі (10–50 %) та пов’язані з резистентністю до ГТ ІА і скороченням показників виживаності без прогресування хвороби [178]. Пацієнти з наявністю патогенних варіантів гена ESR1 мають клінічну перевагу від застосування фулвестранту чи тамоксифену на відміну від ІА. У випадку мутацій гена ESR1, комбінування ГТ з CDK 4/6 інгібіторами дозволяє досягти кращих результатів виживаності у пацієнтів з метастатичним люмінальним (HER2-негативним) РГЗ [179]. Окрім того, активно вивчаються препарати, що мають специфічну активність у пацієнтів з наявними патогенними варіантами гена ESR1. Зокрема, результати дослідження ІІІ фази EMERALD демонструють, що пероральний SERD елаcестрант збільшує медіану виживаності без прогресування у пацієнтів з ESR1��утація��и, які мали прогресію після принаймні однієї лінії ГТ [180].Таким чином, виявлення факторів, що сприяють розвитку нечутливості до ГТ, незважаючи на люмінальний статус пухлини, є актуальною проблемою сучасної онкології.У дисертації досліджено вплив генотипів A-351G, Т-397С гена ESR1 та рівня експресії гена ITSN2-S у пацієнтів з метастатичним люмінальним HER2- негативним РГЗ, які отримували в якості першої лінії паліативної ГТ нестероїдні ІА (летрозол/анастрозол).Метою роботи було підвищити ефективність гормонотерапії інгібіторами ароматази у хворих на метастатичний люмінальний (HER2-негативний) рак грудної залози на підставі вивчення варіантів гена ESR1 (A-351G, T-397C).^UThe dissertation presents a scientific theoretical validation and a practical solution to the topical scientific issue in modern Oncology, namely enhancing the efficacy of treatment designed for patients with metastatic luminal (HER2-negative) breast cancer in relation to polymorphisms (variants) of estrogen receptor gene.The incidence of breast cancer (BC) dominates other oncological nosologies all over the world. The World Cancer Research Fund (WCRF) reported 2,26 million new BC cases in 2020. Despite successful screening programmes for early diagnosis and permanent improvement in treatment approaches, BC metastasis is the main cause of lethal outcomes in female cancer patients. In addition, after radical treatment of BC, progression of the disease is marked with more aggressive features of tumour cells and less optimistic prognosis [175]. Molecular heterogeneity of BC results in its sensitivity to therapy and in the potential development of the disease. BC is divided into the following types: luminal (hormone-positive), HER2-positive and three times negative. The largest number of cases (60 – 70%) is luminal BC that, in its turn, falls immunohistochemically into the following subtypes: luminal A, luminal B HER2- negative and luminal В HER2-positive [176]. Hormone therapy (HT) is a conventional standard treatment of patients with the expression of estrogen receptors (ER) in tumor tissue. Hormone receptors are a positive prognostic and predictive factor for HT. On the ground of their effect, the basic medications are selective modulators ER (SERM), aromatase inhibitors (AIs) and competitive antagonists ER (SERD). In Ukraine, treatment usually begins with HT of the AI group: nonsteroid (letrozole, anastrozole) or steroid (exemestane) in the mono-mode. Modern combinations with CDK 4/6 and mTOR inhibitors have demonstrated the positive effect both with the AI group and with others (e.g., Fulvestrant and Tamoxifen) in cases of hormone resistance to AI. These combinations produced the same or higher efficacy than cytotoxic medications with a better tolerability profile. However, there is no certainty if it is feasible to add, in particular, CDK 4/6 inhibitors already in the first line of treatment due to their toxicity and cost [177]. Besides, there is no definite algorithm to verify the procedure of monitoring HT medications or to establish the order in which they should be prescribed.Pathogenic variants of ESRI gene arguably correlate with insensitivity to HT with AI through the ligand-independent transcription ERɑ for cases of metastatic luminal (HER2-negative) BC. Mutations of ESR1 gene occur rarely (up to 1%) in BC cases detected for the first time, yet they are relatively widespread during the metastatic process (10 – 15%) and connected with the resistance to HT with AI and the decrease in the survival rate without the disease progression [178]. Patients with pathogenic variants of ESR1 gene have a clinical benefit from Fulverstrant or Tamoxifen compared to AI. In case of mutations in ESR1 gene, combining HT with CDK 4/6 inhibitors helps to achieve a higher survival rate among patients with metastatic luminal (HER2-negative) BC [179]. Besides, there is an ongoing active study of medications that have specific effects in patients with pathogenic variants of ESR1 gene. In particular, the results of the research into the third phase EMERALD prove that oral SERD Elacestrant increases the survival rate median without progressing in patients with ESR1 mutations that experienced a progression after at least one line of HT.Thus, identification of the factors that lead to HT insensitivity regardless of the luminal status of the tumor is a topical issue in modern Oncology.The thesis explores the effect of A-351G Т-397С genotypes of ESR1 gene and the expression level of ITSN2-S in patients with metastatic luminal HER2-negative BC who received non-steroid AI (letrozole/anastrozole) as the first line of palliative HT The objective of the paper is to enhance the efficacy of hormone therapy with aromatase inhibitors in patients with metastatic luminal (HER2-negative) breast cancer through studying variants of ESR1 gene (A-351G, T-397C).

С. Бажан. Операторна модифікація генетичного алгоритму для дослідження процесів, що моделюються швидко осцилюючими та дискретними функціями. Об'єкти дослідження: Лінійні оператори у скінчено вимірному просторі; функції однієї змінної, що визначені на замкненому відрізку; векторнозначні дискретні функції.Предмети дослідження в дисертаційній роботі: лінійні оператори спеціального вигляду, які здійснюють операції кросинговеру та мутації; множини Кантора; прикладні задачі пошуку мінімуму функції однієї змінної; задача про створення розкладу занять закладу освіти.Мета досліджень. Розробка математичної моделі модифікованого генетичного алгоритму на основі теорії лінійних операторів, із застосуванням до задач:–?пошуку екстремального значення функції однієї змінної у десятковому варіанті представлення;–?задач про автоматизоване формування розкладу занять закладу освіти.У першому розділі «Аналіз досліджень в теорії генетичних алгоритмів та їх практичних застосувань» викладені результати систематизації та аналітичного огляду наукових праць відомих вчених. Проведено дослідження сучасного стану теорії та практики застосування генетичних алгоритмів. У зв’язку зі специфікою перенесення природньо-еволюційних дій та збереження термінології генетичних процесів під час опрацювання наукових праць, було відзначене застосування синонімічних значень однакових процесів та елементів математичного трактування генетичних алгоритмів. Встановлено відповідне зіставлення використання генетичної та математичної термінології. Проведено огляд теоретичних та практичних підходів застосування класичних та модифікованих генетичних алгоритмів для розв’язання задач знаходження глобальних екстремумів функцій однієї змінної та задач складання розкладу. Здійснено огляд досліджень з теорії розкладів, методів розв’язання задач у цій галузі із застосуванням методів розв’язання транспортних задач. У результаті проведеного аналізу запропоновано єдиний підхід до розв’язання задачі пошуку глобального екстремуму функції однієї змінної та складання розкладу, що базується на застосуванні лінійних операторів, які є в певному сенсі узагальненнями операцій кросинговеру та мутації в класичному генетичному алгоритмі. Алгоритми розв’язання цих задач є новими, тому потребують обґрунтування їх працездатності та ефективності. З цією метою розроблено програмні застосунки, які дають змогу практичного проведення чисельних експериментів.У другому розділі «Математична модель операторної модифікації генетичного алгоритму» розроблено математичну модель операторної модифікації генетичного алгоритму, наведено алгоритм її реалізації.Математична модель операторної модифікації генетичного алгоритму базується на застосуванні лінійних операторів, що породжуються стохастичними матрицями, які реалізують процедуру рекомбінації елементів області пошуку. Запропоновано три варіанти здійснення операції мутації для операторної модифікації генетичного алгоритму. Перший варіант операції мутації виконує випадковий процес створення нової пари хромосоми, яка надалі приймає участь у визначенні нової пари хромосом для наступного ітераційного кроку. Другий варіант операції мутації застосовує стохастичні матриці з використанням випадкових параметрів визначеного типу, які є операторами розтягування. Третій варіант запропонованої операції мутації полягає у використанні множини Кантора, як нового методу для отримання елементів популяції. У третьому розділі «Операторна модель складання розкладу занять закладу освіти» наведена постановка транспортної задачі спеціального виду та на її основі розроблена математична модель складання розкладу закладу освіти. Представлено принципи побудови початкового опорного плану розкладу занять методом мінімального елемента та методом випадкового заповнення. А також наведено методи побудови та застосування оператору вдосконалення розкладу. Обґрунтовано принцип впорядкованості та ранжування даних. Проведено математичне моделювання задачі про призначення аудиторного фонду для проведення занять.У четвертому розділі «Аналіз результатів комп’ютерного моделювання задач пошуку глобального екстремуму та складання розкладу» представлено результати чисельних експериментів отриманих за допомогою розроблених комп’ютерних програм. А саме, представлено графічні та чисельні результати для задачі пошуку глобального мінімуму функції однієї змінної з різними умовами застосування операторів, що реалізують кросинговер та мутацію. А також, результати розв’язання задачі складання розкладу занять закладу освіти за допомогою комп’ютерної програми «Генератор розкладу». Виконано аналіз порівняння результатів двох методів побудови опорного плану. Досліджено застосування операторів перестановки рядків матриці розкладу, які представляють собою аналог операції мутації.Ключові слова: математичне моделювання, генетичний алгоритм, транспортна задача, оператори, мутація, множина Кантора, задачі оптимізації, ітераційний процес, екстремум, розклад занять.^US. Bazhan. Operator modification of the genetic algorithm for researching processes modeled by rapidly oscillating and discrete functions. The object of the research: linear operators in a finite dimensional space; functions of one variable defined on a closed segment; vector-valued discrete functions.The subject of the research: linear operators of a special form that perform crossing over and mutation operations; Cantor sets; applied problems of finding the minimum of a function of one variable; the task of scheduling classes in an educational institution.The aim of the research.Development of a mathematical model of a modified genetic algorithm based on the theory of linear operators, with application to the tasks of finding the extreme value of the function of one variable in the decimal version of the representation and tasks.The first chapter presents the results of the conducted search, systematization and analysis of scientific works of famous scientists. A study of the current state of the theory and practice of the application of genetic algorithms was conducted.In connection with the specificity of the transfer of natural-evolutionary actions and the preservation of the terminology of genetic processes during the study of scientific works, the use of synonymous meanings of the same processes and elements of the mathematical interpretation of genetic algorithms was noted. Correspondence in the use of genetic and mathematical terminology was established. An overview of theoretical and practical approaches to the application of classical and modified genetic algorithms for solving the problems of finding global extrema of functions of one variable and the problems of arranging a schedule was carried out. A review of studies on the theory of schedules, methods of solving problems in this field with the use of methods of solving transport problems was carried out. As a result of the analysis, a unified approach to solving the problem of finding the global extremum of a function of one variable and arranging a schedule is proposed, based on the application of linear operators, which are, in a certain sense, generalizations of crossing over and mutation operations in the classical genetic algorithm. Algorithms for solving these problems are new, so they need justification of their workability and efficiency. For this purpose, software applications have been developed that enable practical numerical experiments of the automated scheduling classes in an educational institution.In the second chapter, a mathematical model of operator modification of genetic algorithm is developed, the algorithm of its implementation is given.The mathematical model of the operator modification of the genetic algorithm is based on the application of linear operators generated by stochastic matrices, which implement the procedure of recombination of elements of the search area.Three variants of the mutation operation for the operator modification of the genetic algorithm are proposed. The first option is based on a random process of selection of parental chromosomes at the stage of determining the best parental pair of chromosomes on a given segment. The second option of the modification is based on the application of stochastic matrices with the use of random parameters of a certain type, which are stretch operators. The third option of the proposed mutation operation suggests applying the Cantor set as a new method for obtaining population elements.In the third chapter presents a mathematical model for arranging a schedule of an educational institution based on a special type of transport problem. This section deals with presenting the principles of building the initial reference plan of the class schedule by the minimal element method and the random filling method. The principle of orderliness and ranking of data is substantiated. Also methods of construction and application of the schedule improvement operator are given and task of assigning an auditorium fund for classes has been modelled.The fourth chapter presents the results of numerical experiments obtained with the help of developed computer programs. Graphical and numerical results are presented for the problem of finding the global minimum of a function of one variable with different conditions of application of operators implementing crossing over and mutation.The results of solving the task of arranging a schedule of classes in an educational institution using the computer program "Schedule Generator" are presented. An analysis of the results of the comparison of two methods of building a reference plan was conducted. The sections also contains study of the application of operators for permuting the rows of the decomposition matrix, which are an analogue of the mutation operation.Keywords: mathematical modelling, genetic algorithm, mutation operators, Cantor's set, optimization problems, iterative process, extremum, class schedule.